• 拖曳著物質(zhì)組成星系、恒星和黑洞等天體的萬(wàn)有引力卻是宇宙中最微弱的作用力之一，而關(guān)于它的產(chǎn)生原因，沒(méi)有人能說(shuō)清楚。

如果沒(méi)有萬(wàn)有引力，就不會(huì)有現(xiàn)在的世界

序：我們向幾位權(quán)威的科學(xué)家咨詢什么是至今為止人類(lèi)最大的未解之謎，同時(shí)也列出了我們這些編輯所想到的未解之謎。近期請(qǐng)關(guān)注“最偉大的未解之謎”。在這一系列文章中，也許您并不能得到滿意的答案，但您可以從中了解到關(guān)于這些謎團(tuán)的最新研究進(jìn)展。

網(wǎng)易探索訊，在宇宙的最最深處，萬(wàn)有引力拖曳著物質(zhì)組成星系、恒星和黑洞等天體。盡管萬(wàn)有引力幾乎無(wú)處不在，但事實(shí)上萬(wàn)有引力的確是宇宙中所有力中最微弱的作用力之一。

這種作用力的微弱特性同樣造就了萬(wàn)有引力的神秘感，科學(xué)家們難以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下準(zhǔn)確地測(cè)量萬(wàn)有引力的數(shù)值和作用過(guò)程，而對(duì)天體來(lái)說(shuō)這種作用力的表現(xiàn)則十分顯著。

在實(shí)驗(yàn)室條件下，兩個(gè)同極質(zhì)子之間產(chǎn)生的互斥作用力比它們之間的萬(wàn)有引力要大得太多了——大約有10的36次方倍，這個(gè)數(shù)字寫(xiě)出來(lái)就是在1后面加上36個(gè)0，相比之下萬(wàn)有引力實(shí)在是太微不足道了。

愛(ài)因斯坦的相對(duì)論只在宏觀尺度上解釋了萬(wàn)有引力，但是在微觀尺度上就不行了，現(xiàn)代物理學(xué)家希望把萬(wàn)有引力引入"皇冠鉆石"理論體系——該體系旨在解釋自然界三種基本作用力，但是直到目前為止一項(xiàng)都沒(méi)有解釋成功。

美國(guó)伊利諾伊州佛米實(shí)驗(yàn)室的理論物理學(xué)家馬克·杰克遜說(shuō)："在經(jīng)典物理的體系中，地心引力完全不同于其他的力，當(dāng)你對(duì)很小質(zhì)量的物體進(jìn)行萬(wàn)有引力計(jì)算時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，原來(lái)的數(shù)學(xué)公式完全不管用，經(jīng)典物理體系無(wú)法解釋地心引力"。

看不見(jiàn)的引力小家伙

雖然計(jì)算結(jié)果完全不對(duì)，科學(xué)家們還是發(fā)現(xiàn)了形成地心引力的玄機(jī)，這個(gè)看不見(jiàn)的引力小家伙叫做引力子，異常微小并且沒(méi)有質(zhì)量，但是它們可以形成微小的引力場(chǎng)。

每個(gè)微小的引力子都對(duì)宇宙中的物質(zhì)產(chǎn)生一個(gè)微小的作用，其作用過(guò)程和光速一樣快。但是如果引力子在宇宙中分布如此廣泛，為什么物理學(xué)家們一直不能發(fā)現(xiàn)它們呢？

美國(guó)芝加哥大學(xué)的天文學(xué)家邁克爾·特納說(shuō)：“因?yàn)槟壳暗募夹g(shù)還難以對(duì)沒(méi)有質(zhì)量的微小粒子進(jìn)行測(cè)量，引力子的作用力十分微小，這使得科學(xué)家們更加難以發(fā)現(xiàn)其存在?！?/p>

但是特納博士對(duì)人類(lèi)無(wú)法測(cè)量引力子的事實(shí)并不感到悲觀沮喪，他認(rèn)為引力子可能存在于其他一些微小粒子之內(nèi)，那么人類(lèi)有可能通過(guò)這些介質(zhì)粒子間接地獲得引力子。而這一切的實(shí)現(xiàn)都需要依靠技術(shù)進(jìn)步。

目前科學(xué)家希望首先找到玻色子，這是引力子的一個(gè)遠(yuǎn)房親戚，也在宇宙中廣泛存在，找到玻色子對(duì)人類(lèi)發(fā)現(xiàn)引力子可能具有極其重要的意義。

利用回旋加速器找微小粒子

發(fā)現(xiàn)某些微觀粒子的過(guò)程有一點(diǎn)像時(shí)間旅行，科學(xué)家們使用回旋加速器等大型設(shè)備驅(qū)動(dòng)微粒子以光速對(duì)撞，從而產(chǎn)生新的微粒子。而這一過(guò)程幾乎模擬了宇宙誕生時(shí)所發(fā)生的一切。

在宇宙誕生初期，由于各種粒子都處于一種高能狀態(tài)，質(zhì)子和中子也都是在那個(gè)時(shí)期形成的。佛米實(shí)驗(yàn)室的一萬(wàn)億伏電子加速器的直徑大約有4英里（約合6.3公里），而新的大型強(qiáng)子對(duì)撞加速器的直徑達(dá)到了17英里（約合27公里），該設(shè)備建造在法國(guó)和瑞士交界處，在幾年之內(nèi)就可以完工。

科學(xué)家們認(rèn)為這一設(shè)備有望幫助人類(lèi)發(fā)現(xiàn)西格斯介子等微觀粒子，而這些粒子正是幫助我們揭開(kāi)地心引力作用原理的關(guān)鍵所在。

威斯康星大學(xué)的理論引力學(xué)家夏威爾·西門(mén)子說(shuō)：“目前來(lái)說(shuō)這項(xiàng)研究仍停留在幻想階段，這有點(diǎn)像科幻小說(shuō)里的故事，但是如果我們發(fā)現(xiàn)了引力子，一切問(wèn)題就迎刃而解了，只是我們目前最大的問(wèn)題是——我們還不知道用什么方法才能發(fā)現(xiàn)它們。”

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